JP6269824B2 - Mold and undercut molding method - Google Patents
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Description
本発明は、成形金型、及びアンダーカット成形方法に関する。
本願は、2014年5月9日に日本に出願された特願2014−097796号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。The present invention relates to a molding die and an undercut molding method.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2014-097796 for which it applied to Japan on May 9, 2014, and uses the content here.
アンダーカット部を有する製品を成形する方法として、アンダーカット部を後工程で切削により形成する方法、およびコラプシブルコアまたはスライドコアを有する成形金型を用いる方法が知られている。コラプシブルコアは、円周方向に沿って配置された複数のコアと、その中央に配置されたセンターピンとから構成されている。コラプシブルコアでは、センターピンを押込むことにより各コアが拡径し、センターピンを引抜くことにより各コアが縮径する。 As a method of forming a product having an undercut portion, a method of forming an undercut portion by cutting in a subsequent process and a method of using a molding die having a collapsible core or a slide core are known. The collapsible core is composed of a plurality of cores arranged along the circumferential direction and a center pin arranged at the center thereof. In the collapsible core, the diameter of each core is increased by pushing the center pin, and the diameter of each core is reduced by pulling the center pin.
また、特許文献1および特許文献2には、スライドコアを有する成形金型が開示されている。特許文献1の成形金型では、中心コアに小傾斜角と大傾斜角の摺動面を交互に設け、各摺動面に対応した角度を有する分割コアを中心コアの周りに交互に配置し、各摺動面に設けられた逆台形形状の溝を介して分割コアを摺動させることにより、分割コアのアンダーカット成形部を縮径させている。
特許文献2の成形金型では、センターコアの外周に第1分割コア及び第2分割コアが交互に配置され、第1分割コアをセンターコアの中心軸線に向かって縮径させた後に、第2分割コアを、型抜き方向および第1分割コアの縮径方向に対して交差する方向に沿って移動させている。 In the molding die of Patent Document 2, the first divided core and the second divided core are alternately arranged on the outer periphery of the center core, and after the first divided core is reduced in diameter toward the central axis of the center core, The split core is moved along a direction that intersects the die cutting direction and the reduced diameter direction of the first split core.
しかしながら、切削によりアンダーカット部を形成する方法では、工程数の増加により、コストが増加する。また、コラプシブルコアを用いた方法では、コラプシブルコアの駆動機構が複雑であり、組立て調整に時間を要するため、低コスト化が難しい。 However, in the method of forming the undercut portion by cutting, the cost increases due to an increase in the number of steps. In the method using a collapsible core, the driving mechanism of the collapsible core is complicated, and it takes time to assemble and adjust, so it is difficult to reduce the cost.
また、特許文献1では、負角を有する逆台形形状の溝、及びこれと対となる分割コアに設けた係合突起部の加工が難しく、金型コストが高くなる。また、特許文献2では、分割コアを駆動する為の支持部材およびホルダー等の追加部品が必要となり、金型の部品点数が多くなって金型コストが高くなる。
Further, in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、低コストにアンダーカット部を有する成形品を成形することができる、成形金型およびアンダーカット成形方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a molding die and an undercut molding method capable of molding a molded product having an undercut portion at low cost.
上記課題を解決するために、本発明は以下を採用した。
(1)本発明の第1の態様に係る成形金型は、底部及び側壁部を有する下部成形金型と;前記下部成形金型の前記側壁部に平行な軸線に沿って前記下部成形金型の前記底部に向かって移動自在な上部成形金型と;前記下部成形金型の前記側壁部と前記上部成形金型との間を前記軸線に沿って前記下部成形金型の前記底部に向かって移動自在な押し込み金型と;を備え、前記上部成形金型が、中心軸線が前記軸線と一致する状態で、前記軸線に沿って前記下部成形金型の前記底部に向かって移動自在に設けられた金型本体と、前記金型本体の底面に当接する上面を有し、且つ前記軸線を中心として放射状に延びる方向に沿って移動自在に設けられた第1分割コアと、中心軸線が前記軸線と一致する状態で、前記金型本体の前記底面から下方に離脱不能に且つ前記軸線に沿って前記金型本体の前記底面から内部に挿入自在に設けられた可動軸部材と、前記軸線を中心として前記可動軸部材の下端から放射状に延びる方向に沿って移動自在に設けられた第2分割コアとを有し、前記第1及び前記第2分割コアが、前記軸線の周りに交互に配置されており、前記第1及び前記第2分割コアのそれぞれが、前記延びる方向に沿って前記軸線から離れるにしたがって、前記金型本体より離間する成形面を有し、前記可動軸部材が前記金型本体から最も露出している状態において、前記金型本体の外縁の内側に前記第1及び前記第2分割コアが存在し、前記第2分割コアが前記第1分割コアより下方に配置され、前記可動軸部材が前記金型本体の前記内部に挿入される過程において、前記第2分割コアが前記第1分割コアと摺接しながら前記金型本体の前記底面に向かって接近することにより、前記第1及び前記第2分割コアは、前記第1および前記第2分割コアの前記成形面が前記金型本体の前記外縁の外側に突出する位置まで、それぞれ移動する。
(2)上記(1)に記載の態様において、以下のように構成してもよい:前記第1分割コアが、前記第1分割コアの前記上面を間に挟んでかつ、前記第1分割コアの前記上面を中心として狭まるように連なる一対の第1斜面をさらに有し;前記第2分割コアが、前記第1分割コアとの合わせ面であって、前記第1分割コアの前記第1斜面に接触する第2斜面をさらに有し;前記可動軸部材が前記金型本体から最も露出している状態において、前記第1分割コアの前記第1斜面の一部が前記第2分割コアの前記第2斜面に重なっており;前記可動軸部材が前記金型本体の内部に挿入される過程において、前記第1分割コアおよび前記第2分割コアが、前記第1分割コアの前記第1斜面と前記第2分割コアの前記第2斜面とが合わさるまで、前記第1分割コアの前記第1斜面と前記第2分割コアの前記第2斜面とが互いに摺接しながら移動する。
(3)上記(1)または(2)に記載の態様において、以下のように構成してもよい:前記金型本体が、円柱形状であるとともに、径方向外側に向かって延在する第1ガイド部を有し;前記可動軸部材が、円柱形状であるとともに、径方向外側に向かって延在する第2ガイド部を有し;前記第1分割コアが、前記第1ガイド部に対し、前記第1ガイド部の延在方向に沿って摺接するとともに、前記第1ガイド部を収容する第1収容部をさらに有し;前記第2分割コアが、前記第2ガイド部に対し、前記第2ガイド部の延在方向に沿って摺接するとともに、前記第2ガイド部を収容する第2収容部をさらに有する。
(4)上記(3)に記載の態様において、前記第1ガイド部の硬度が、前記第1分割コアの硬度よりも低くてもよく、前記第2ガイド部の硬度が、前記第2分割コアの硬度よりも低くてもよい。
(5)上記(1)〜(4)のいずれか一項に記載の態様において、以下のように構成してもよい:前記第1分割コアが、前記第1分割コアの前記上面に設けられた凸部をさらに有し;前記第2分割コアが、前記第2分割コアの前記上面に設けられた凸部をさらに有し;前記金型本体が、前記第1分割コアの前記凸部および前記第2分割コアの前記凸部に当接する突き当て面をさらに有する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following.
(1) A molding die according to a first aspect of the present invention includes a lower molding die having a bottom portion and a side wall portion; and the lower molding die along an axis parallel to the side wall portion of the lower molding die. An upper mold that is movable toward the bottom of the lower mold; and between the side wall of the lower mold and the upper mold along the axis toward the bottom of the lower mold. A movable pressing mold; and the upper molding die is provided movably along the axis toward the bottom of the lower molding die in a state where a central axis coincides with the axis. and a mold body, have a top surface which abuts against the bottom surface of the mold body, and a first split cores provided movably along a direction extending radially about said axis, the central axis is the In a state where it coincides with the axis, it is separated downward from the bottom surface of the mold body. A movable shaft member that is incapable of being inserted into the mold main body from the bottom surface along the axis and is movable along a direction extending radially from the lower end of the movable shaft member around the axis. And the first and second divided cores are alternately arranged around the axis, and each of the first and second divided cores includes the second divided core. In the state where the movable shaft member is most exposed from the mold body, the molding surface has a molding surface that is separated from the mold body as it moves away from the axis along the extending direction. In the process in which the first and second split cores are present inside, the second split core is disposed below the first split core, and the movable shaft member is inserted into the mold body. , The second division The first and second divided cores form the molding surfaces of the first and second divided cores by moving toward the bottom surface of the mold main body while sliding in contact with the first divided core. Respectively move to a position protruding outside the outer edge of the mold body.
(2) In the aspect described in (1) above, it may be configured as follows: the first split core, and in between the upper surface of the first split cores, the first split cores A pair of first inclined surfaces that are narrowed so as to be narrowed about the upper surface of the first divided core; and the second divided core is a mating surface with the first divided core, and the first inclined surface of the first divided core A second inclined surface in contact with the mold; in a state where the movable shaft member is most exposed from the mold body, a part of the first inclined surface of the first divided core is a portion of the second divided core. In the process in which the movable shaft member is inserted into the mold body, the first split core and the second split core are connected to the first slope of the first split core. Until the second slope of the second split core is combined, 1 and the second inclined surface of the second split cores and the first inclined surface of the split core is moved while sliding contact with each other.
(3) In the aspect described in the above (1) or (2), it may be configured as follows: the mold body has a columnar shape and a first extending radially outward. The movable shaft member has a columnar shape and has a second guide portion extending radially outward; the first divided core with respect to the first guide portion; The first guide portion further includes a first housing portion that slides along the extending direction of the first guide portion and that houses the first guide portion; and the second divided core has a second shape relative to the second guide portion. The second guide portion further includes a second housing portion that slides along the extending direction of the two guide portions and houses the second guide portion.
(4) In the aspect described in (3) above, the hardness of the first guide portion may be lower than the hardness of the first divided core, and the hardness of the second guide portion may be the second divided core. It may be lower than the hardness.
(5) In the aspect described in any one of (1) to (4) above, the configuration may be as follows: the first divided core is provided on the upper surface of the first divided core. The second split core further has a convex portion provided on the upper surface of the second split core; and the mold body includes the convex portion of the first split core and It further has an abutting surface in contact with the convex part of the second divided core.
(6)本発明の他の態様に係るアンダーカット成形方法は、上記(1)〜(5)のいずれか一項に記載の成形金型を用いて、開口部を有する素材にアンダーカット部を成形する方法であって、前記底部および前記側壁部に沿って、前記素材を前記下部成形金型に載置する第1工程と;前記素材の前記開口部内の所定位置で、前記第2分割コアを前記第1分割コアと摺接させながら前記金型本体の前記底面に向かって接近させ、前記第1及び前記第2分割コアの前記成形面を前記金型本体の前記外縁の外側に突出させる第2工程と;前記押し込み金型を前記素材に当接させながら前記下部成形金型の前記底部に向かって移動させ、前記第1および前記第2分割コアの前記成形面に前記素材の内側側面の一部を当接させる第3工程と;前記上部成形金型を、前記下部成形金型の前記底部から離れる向きに移動させる第4工程と;を有する。
(7)上記(6)の態様において、前記第1工程で、前記素材の外側側面を、前記下部成形金型の前記側壁部に当接させ;前記第3工程で、前記押し込み金型を前記素材の上端面に当接させながら前記下部成形金型の前記底部に向かって移動させてもよい。(6) An undercut molding method according to another aspect of the present invention uses an molding tool according to any one of the above (1) to (5) to form an undercut portion in a material having an opening. A first step of placing the material on the lower molding die along the bottom and side walls; and the second divided core at a predetermined position in the opening of the material. Slidably contacting the first split core toward the bottom surface of the mold main body, and the molding surfaces of the first and second split cores protrude outside the outer edge of the mold main body. A second step; moving the pushing mold toward the bottom of the lower molding die while abutting against the raw material, and forming the inner side surface of the raw material on the molding surfaces of the first and second divided cores A third step of contacting a part of the upper component; Having; a mold, a fourth step is moved in a direction away from the bottom of the lower molding die.
(7) In the above aspect (6), in the first step, the outer side surface of the material is brought into contact with the side wall portion of the lower molding die; in the third step, the pushing die is You may make it move toward the said bottom part of the said lower shaping | molding metal mold | die, making it contact | abut to the upper end surface of a raw material.
本発明の上記各態様によれば、簡易な構造の成形金型で、アンダーカット部を有する成形品を成形することができる。したがって、低コストにアンダーカット部を有する成形品を成形することができる。 According to each aspect of the present invention, a molded product having an undercut portion can be molded with a molding die having a simple structure. Therefore, a molded product having an undercut portion can be molded at low cost.
以下、図面を参照しながら、本発明の各実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については同一符号を付することにより、それらの重複説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has substantially the same function structure, the duplicate description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
(第1実施形態)
まず、本発明の第1実施形態に係る成形金型1(アンダーカット成形金型)について説明する。図1A〜図1Eは、本実施形態に係る成形金型1を示す縦断面図であって、素材80にアンダーカット部86を成形する方法を説明するための図である。図1A〜図1Eに示すように、成形金型1は、底壁部84、および底壁部84の外縁に形成された縦壁部82を有するカップ状(有底円筒形状)の素材80にアンダーカット部86を成形する際に用いられる。ここで、アンダーカット部86とは、素材80の縦壁部82の内面(内側側面)が、素材80の径方向外側に向かって膨らんだ部分、または素材80の縦壁部82の内面が、素材80の径方向外側に向かって突出した部分を意味する。
なお、成形金型1を用いてアンダーカット部86を成形する方法については、後述する。(First embodiment)
First, the molding die 1 (undercut molding die) according to the first embodiment of the present invention will be described. 1A to 1E are longitudinal sectional views showing a
In addition, the method of shape | molding the undercut
素材80の材質は、例えば、鉄、ステンレス、アルミ、チタン、マグネシウム、または合金鋼等の金属である。なお、素材80の材質は、上記に列挙したもののみに限らず、塑性変形可能な材料であればよい。
The material of the
本実施形態に係る成形金型1は、図1Aに示すように、上部成形金型10と、凹型の下部成形金型60と、押し込み金型70とを備える。なお、上部成形金型10、下部成形金型60、及び押し込み金型70は、プレス機(不図示)に設置されている。プレス機は、通常のプレス機でもよいが、駆動側の金型の下死点位置および下死点までの下降速度を任意に調整可能なサーボ型プレス機であることが好ましい。
As shown in FIG. 1A, the molding die 1 according to the present embodiment includes an upper molding die 10, a concave lower molding die 60, and a
下部成形金型60は、素材80の底壁部84に当接して支える底部61と、素材80の縦壁部82に当接して周囲より支える側壁部62とを有する。そして、成形を行う際には、素材80が下部成形金型60内に載置される。
The lower molding die 60 has a
図1A及び図3に示すように、上部成形金型10は、円柱形状の中心コア11(金型本体)と、中心コア11の中心軸線CLと同軸をなすように中心コア11の内部に挿入された円柱形状のガイドコア21(可動軸部材)と、3つの第1分割コア31と、3つの第2分割コア41とを有する。中心コア11は、前記プレス機の駆動軸に取り付けられ、中心軸線CLに沿って直線的に往復動する。上部成形金型10は、素材80の上方から、素材80の縦壁部82および底壁部84により形成された凹部内に、その開口部より挿入される。
図1Aにおいて、符号CLは、前記中心軸線であってかつ、下部成形金型60の側壁部62に平行をなす、上部成形金型10の移動軸線を表す。なお、上記移動軸線CLは、中心コア11の中心軸線およびガイドコア21の中心軸線と一致している。As shown in FIGS. 1A and 3, the upper molding die 10 is inserted into the
In FIG. 1A, reference symbol CL represents the movement axis of the upper molding die 10 which is the central axis and is parallel to the
ガイドコア21の上端には、ストッパ23が設けられている。ストッパ23は、中心コア11の内部に設けられた段部14に当接し、自重によるガイドコア21の落下を防止している。すなわち、ガイドコア21は、ストッパ23により、中心コア11から下方に離脱不能となっている。
A
押し込み金型70は、移動軸線CLに沿って移動可能となっており、素材80の縦壁部82の上端面82aを鉛直方向下方に向かって押圧する。
The pushing
図2は、中心コア11を示す図であって、底面11b側から見た斜視図である。図2に示すように、中心コア11は、中心軸線CLに対して垂直な底面11b(下端面)を有する。中心コア11の底面11bの中央には、底面11bから中心コア11の鉛直方向下方へ向かって突出する円筒状のボス部12(円筒状の突起)が設けられている。このボス部12の中心軸線は、中心コア11の中心軸線CLと一致する。ボス部12には、ボス部12の中心軸線に沿ってボス部12の下端面から中心コア11の内部へ向かって貫通する円孔13が設けられている。この円孔13の中心軸線も中心コア11の中心軸線と一致する。円孔13は、ガイドコア21を取り付けるための取り付け穴13(挿入穴)として用いられる。さらに、中心コア11の底面11bには、中心軸線を中心としてボス部12の外周面から中心コア11の径方向外側に向かって放射状に延びる6つの溝部15が設けられている。これらの溝部15は、中心軸線回りに60°間隔で設けられている。そして、各溝部15の一方の端部(中心コア11の径方向外側に位置する端部)には、それぞれ、突き当て面16が設けられている。
FIG. 2 is a diagram showing the
ボス部12は、中心軸線を中心としてボス部12の下端近傍の外周面からボス部12の径方向外側へ向かって放射状に延びる3つのガイドピン19(第1ガイド部)を有している。これらのガイドピン19は、中心軸線回りに120°間隔で設けられている。なお、ボス部12の外周面には、中心軸線回りに120°間隔で3個の取り付け穴17が設けられ、各取り付け穴17にガイドピン19(第1ガイド部)が挿入されている。
ガイドピン19の形状は、円柱形状に限られず、例えば四角柱形状や三角柱形状などを採用してもよい。なお、後述するが、ガイドピン19には、第1分割コア31が取り付けられる。The boss portion 12 has three guide pins 19 (first guide portions) extending radially from the outer peripheral surface near the lower end of the boss portion 12 toward the radially outer side of the boss portion 12 around the central axis. These guide pins 19 are provided at intervals of 120 ° around the central axis. Note that, on the outer peripheral surface of the boss portion 12, three
The shape of the
ボス部12は、ボス部12の下端面からボス部12の長手方向内側(上方)に向かって延びる3つの切欠き部18(凹部)を有する。これら切欠き部18は、ボス部12の中心軸線回りに120°間隔で3箇所(より具体的には、ガイドピン19から中心軸線回りに60°ずれた位置)に設けられている。
なお、中心コア11の底面11bを対向視したとき、切欠き部18と溝部15とが中心コア11の径方向に沿って連続して存在する領域と、ガイドピン19と溝部15とが中心コア11の径方向に沿って重なって存在する領域とが、中心軸線回りに60°間隔で交互に存在している。The boss portion 12 has three cutout portions 18 (concave portions) extending from the lower end surface of the boss portion 12 toward the inside (upward) in the longitudinal direction of the boss portion 12. These
When the
図3は、ガイドコア21、3つの第1分割コア31、および3つの第2分割コア41を示す斜視図である。図3に示すように、3つの第1分割コア31、および3つの第2分割コア41は、ガイドコア21を囲むように、中心軸線の周りに交互に配置されている。また、ガイドコア21は、中心軸線を中心としてガイドコア21の下端近傍の外周面からガイドコア21の径方向外側に向かって放射状に延びる3つのガイドピン22(第2ガイド部)を有している。これらのガイドピン22は、中心軸線回りに120°間隔で設けられている。
FIG. 3 is a perspective view showing the
第1分割コア31は、中心コア11の底面11bに対向するように設けられ、且つ中心コア11の底面11bに当接する上面35と、中心軸線に対して傾斜する一対の斜面37(第1斜面)と、素材80の縦壁部82の内面に当接する成形部32と、上面35に設けられた凸部33とを有する。一対の斜面37は、第1分割コア31の周方向における両端面であり、上面35を間に挟んでかつ、上面35を中心として狭まるように連なっている。
The
第1分割コア31の成形部32は、上面35に接続され、中心軸線に対して傾斜する斜面32a(成形面)と、斜面32aに接続され、上面35に対して垂直な(中心軸線に対して平行な)垂直面32bとから構成されている。なお、斜面32aは、平面視した場合に、上面35から径方向外側に向かって広がる面である。言い換えれば、斜面32aは、径方向(中心軸線を中心として放射状に延びる方向)に沿って中心軸線から離れるにしたがって、中心コア11より離間するアンダーカット成形面である。
The
また、第1分割コア31には、径方向内側の面に取り付け穴38(第1収容部)が設けられている。そして、第1分割コア31は、凸部33を、中心コア11の底面11bを平面視したときにガイドピン19と重なっている溝部15に組み込んだ状態で、中心コア11のガイドピン19(図2参照)を取り付け穴38に挿入することによって、中心コア11に取り付けられる。
The
第2分割コア41は、中心コア11の底面11bに対向するように設けられ、且つ中心コア11の底面11bに当接する上面45と、中心軸線に対して傾斜する一対の斜面47(第1分割コア31との合わせ面:第2斜面)と、素材80の縦壁部82の内面に当接する成形部42と、上面45(第2当接面)に設けられた凸部43とを有する。一対の斜面47は、第2分割コア41の周方向における両端面であり、上面45を間に挟んでかつ、上面45を中心として広がるように連なっている。
The second divided
第2分割コア41の成形部42は、上面45に接続され、中心軸線に対して傾斜する斜面42a(成形面)と、斜面42aに接続され、上面45に対して垂直な(中心軸線に対して平行な)垂直面42bから構成されている。なお、斜面42aは、平面視した場合に、上面45から径方向外側に向かって広がる面である。言い換えれば、斜面42aは、径方向(中心軸線を中心として放射状に延びる方向)に沿って中心軸線から離れるにしたがって、中心コア11より離間するアンダーカット成形面である。
The
また、第2分割コア41には、径方向内側の面に取り付け穴48(第2収容部)が設けられている。そして、第2分割コア41は、凸部43を、中心コア11の底面11bを平面視したときに切欠き部18と連続している溝部15に組み込んだ状態で、ガイドコア21のガイドピン22を取り付け穴48に挿入することによって、ガイドコア21に取り付けられる。
The
ここで、3つの第1分割コア31、および3つの第2分割コア41は、例えば、円環形状の成形コアを、その周方向に沿って6つに分割することにより得られる。
Here, the three first divided
図4は、上部成形金型10を示す斜視図であって、成形開始前の状態を示す図である。上述のように、第1分割コア31は中心コア11に取り付けられ、第2分割コア41はガイドコア21に取り付けられている。図4に示すように、ガイドコア21は、ガイドコア21のガイドピン22が、中心コア11のガイドピン19から中心軸線回りに60°ずらした位置になるように、中心コア11の取り付け穴13(図2参照)に移動可能に取り付けられ、中心軸線に沿って移動可能となっている。なお、ガイドコア21を中心コア11に取り付ける際は、ストッパ23がない状態のガイドコア21を中心コア11の下方から挿入した後に、ガイドコア21の上端にストッパ23を固定すればよい。
FIG. 4 is a perspective view showing the upper molding die 10 and shows a state before starting molding. As described above, the first divided
ガイドコア21を中心コア11に取り付けた状態では、ストッパ23が中心コア11に形成された段部14に当接することにより(図1A参照)、ガイドコア21が自重により中心コア11の取り付け穴13から抜け落ちることを防止することができる。このとき、ガイドコア21は、中心コア11から最も露出した状態となる。なお、ガイドコア21は、中心コア11から中心軸線方向に所定距離離れた位置にあり、第1分割コア31と第2分割コア41との間の距離(第1分割コア31の上面35と第2分割コア41の上面45との間の距離)がHとなっている。すなわち、ガイドコア21のガイドピン22は、中心コア11のガイドピン19に対して、中心軸線方向の下側に距離H分、離して配置されている。
When the
また、図4に示すように、成形開始前の状態(ガイドコア21が中心コア11から最も露出した状態)では、中心軸線方向から見た場合に、第1分割コア31の底面36の一部が第2分割コア41の底面46に重なるように、第1分割コア31および第2分割コア41は、中心軸線の周りに交互に配置されている。なお、本明細書では、第1分割コア31の底面36の一部が第2分割コア41の底面46に重なった状態を「縮径状態」と称する。すなわち、縮径状態では、第1分割コア31の斜面37の一部が、第2分割コア41の斜面47に重なっている。また、縮径状態では、中心軸線方向から見た場合に、3つの第1分割コア31、および3つの第2分割コア41が、中心コア11に覆われている(中心コア11の外縁の内側に存在している)。
As shown in FIG. 4, in a state before the start of molding (a state where the
各第1分割コア31は、第1分割コア31の取り付け穴38に中心コア11のガイドピン19が挿入されているため、ガイドピン19に沿って(径方向に沿って)摺動する。そして、各第1分割コア31の成形部32の垂直面32bから中心コア11の中心軸線までの距離は、縮径状態において、中心コア11の底面11bの半径よりも小さくなっている。
Each first divided
各第2分割コア41は、各第2分割41の取り付け穴48にガイドコア21のガイドピン22が挿入されているため、ガイドピン22に沿って摺動する。そして、各第2分割コア41の成形部42の垂直面42bから中心軸線までの距離は、縮径状態において中心コア11の底面11bの半径よりも小さくなっている。
Each
次に、本実施形態に係る成形金型1を用いて、素材80にアンダーカット部86を成形する方法について説明する。まず、図1Aに示すように、下部成形金型60の内面にカップ状の素材80の外面が接触するように、下部成形金型60内に素材80を載置する。下部成形金型60内に素材80を載置した状態では、素材80の底壁部84が下部成形金型60の底部61に当接し、素材80の縦壁部82が下部成形金型60の側壁部62に当接している。
Next, a method for forming the undercut
続いて、上部成形金型10を素材80内に挿入する。この際、ガイドコア21は、中心コア11から最も露出した状態となっており、第1分割コア31および第2分割コア41は、中心コア11の底面11bよりも径方向外側に突出しない縮径状態となっている。すなわち、中心軸線方向から見た場合に、第1分割コア31および第2分割コア41は、中心コア11の底面11bに覆われた状態となっている。
Subsequently, the upper molding die 10 is inserted into the
また、図1Aに示すように、中心コア11の外周面11aと素材80の縦壁部82の内面との間には、所定の隙間が設けられている。そして、押し込み金型70は、下部成形金型60の内面と中心コア11の外周面11aとに接するように、下部成形金型60と上部成形金型10との間でかつ、素材80の上方に配置されている。
As shown in FIG. 1A, a predetermined gap is provided between the outer
次に、図1Bに示すように、中心コア11を中心軸線に沿って下降させて、第2分割コア41の底面46を素材80の底壁部84に接触させる。第2分割コア41の底面46を素材80の底壁部84に接触させることにより、ガイドコア21が押し上げられ、中心コア11の段部14に接触しているストッパ23が中心コア11から離脱する。そのため、中心コア11をさらに下降させることにより、中心コア11は、ガイドコア21に対して相対的に下降することになる。
Next, as shown in FIG. 1B, the
つまり、図1Aに示す状態において、第1分割コア31は第2分割コア41よりも距離Hだけ高い位置にあり、中心コア11が下降することにより、距離Hが徐々に小さくなる。そして、周方向に隣り合う第1分割コア31の斜面37と第2分割コア41の斜面47とが接触することにより、第1分割コア31は中心コア11のガイドピン19に沿って移動し、第2分割コア41はガイドコア21のガイドピン22に沿って移動する。すなわち、第1分割コア31が、中心コア11の下降により、第2分割コア41に押し当てられ、第2分割コア41は径方向外側に向かって移動し、さらに、第1分割コア31は第2分割コア41から受ける反力により径方向外側に向かって移動する。
That is, in the state shown in FIG. 1A, the first divided
その結果、図5に示すように、第1分割コア31および第2分割コア41は、それぞれ径方向外側へ移動し、第1分割コア31の上面35と第2分割コア41の上面45とが、第1分割コア31の底面36と第2分割コア41の底面46とが中心軸線に沿って見た場合に合致する。言い換えれば、周方向に隣り合う第1分割コア31の斜面37と第2分割コア41の斜面47とが互いに合わさった状態となる。なお、本実施形態では、図5に示す、周方向に隣り合う第1分割コア31の斜面37と第2分割コア41の斜面47とが互いに合わさった状態を「拡径状態」と称する。この拡径状態では、第1分割コア31の成形部32、および第2分割コア41の成形部42は、平面視で、中心コア11の外周面11aから突出している。
As a result, as shown in FIG. 5, the first divided
なお、図5に示すように、第1分割コア31および第2分割コア41には、それぞれ、切欠き部34、44が設けられている。そのため、第1分割コア31および第2分割コア41が径方向に移動する際、第1分割コア31と第2分割コア41とが干渉することを防止することができる。
As shown in FIG. 5, the first divided
また、図5に示すように、拡径状態では、第1分割コア31の成形部32、及び第2分割コア41の成形部42が滑らかに連続し、3つの第1分割コア31および3つの第2分割コア41は、一つの円盤形状を形成する。以上により、素材80にアンダーカット部86を形成するための準備が完了する。
Further, as shown in FIG. 5, in the diameter-expanded state, the molded
なお、拡径状態では、第1分割コア31は、第1分割コア31の凸部33の側面33a(径方向外側の面)が中心コア11の溝部15の突き当て面16に当接するとともに、第1分割コア31の上面35が中心コア11の底面11bに当接することにより、中心コア11に対して位置決めされる(図2および図3参照)。また、第2分割コア41は、第2分割コア41の凸部43の側面43aが中心コア11の溝部15の突き当て面16に当接するとともに、第2分割コア41の上面45が中心コア11の底面11bに当接することにより、中心コア11に対して位置決めされる。
In the expanded diameter state, the first divided
次に、図1Cに示すように、押込み金型70を下降させ、素材80の縦壁部82の上端面82aを押圧する。この際、素材80の縦壁部82は、下部成形金型60の側壁部62によって拘束されるので、素材80の縦壁部82の上端面82aを押圧することにより、素材80の縦壁部82の一部が増肉される。その結果、素材80にアンダーカット部86を成形することができる。
Next, as shown in FIG. 1C, the pressing
続いて、図1Dに示すように、上部成形金型10を素材80から抜き出すため、中心コア11を中心軸線に沿って上昇させる。この際、第1分割コア31は、成形部32の斜面32aが素材80のアンダーカット部86に接触しているため、径方向内側へ押されることになる。同様に、第2分割コア41は、成形部42の斜面42aが素材80のアンダーカット部86に接触しているため、径方向内側へ押されることになる。
Subsequently, as shown in FIG. 1D, in order to extract the upper molding die 10 from the
中心コア11を上昇させる際、ガイドコア21のストッパ23は、中心コア11の段部14から中心軸線の上側に距離H離れている(図1C参照)。そのため、中心コア11が中心軸線に沿って上昇すると、第2分割コア41は中心軸線に沿って中心コア11から離れることになる。したがって、第1分割コア31および第2分割コア41に径方向内側に向かう力が作用した際に、第1分割コア31と第2分割コア41との干渉を避けることができる。そのため、第1分割コア31および第2分割コア41を、それぞれ、径方向内側へ向かって移動させることができ、上部成形金型10を素材80から抜き出すことができる。
When the
最後に、図1Eに示すように、押込み金型70を上昇させることにより、素材80を下部成形金型60より取り出すことができる。
Finally, as shown in FIG. 1E, the
上述のように、第1分割コア31の拡径動作及び縮径動作は、第1分割コア31の取り付け穴38と、中心コア11のガイドピン19とにより行われる。そのため、第1分割コア31の拡径動作及び縮径動作により、第1分割コア31の凸部33の側面33a、第1分割コア31の上面35、中心コア11の突き当て面16、および中心コア11の底面11bは摩耗することがなく、位置決め精度の低下を防止することができる。
As described above, the diameter increasing operation and the diameter reducing operation of the first divided
同様に、第2分割コア41の拡径及び縮径動作は、第2分割コア41のガイド穴48と、ガイドコア21のガイドピン22により行われる。そのため、第2分割コア41の拡径動作及び縮径動作により、第2分割コア41の凸部43の側面43a、第2分割コア41の上面45、中心コア11の突き当て面16、および中心コア11の底面11bは摩耗することがなく、位置決め精度の低下を防止することができる。
Similarly, the diameter expansion and contraction operations of the second divided
次に、図6および図7を用いて、第1分割コア31および第2分割コア41の各パラメーターについて説明する。図6は、縮径状態において、中心軸線方向から見た第1分割コア31および第2分割コア41を示す平面模式図である。なお、図6において、第1分割コア31が第2分割コア41に対してオーバーラップする領域をハッチングで示している。
Next, each parameter of the 1st division |
拡径状態における第1分割コア31および第2分割コア41の半径をRL、縮径状態における第1分割コア31および第2分割コア41の半径をRS、第1分割コア31および第2分割コア41の径方向可動距離を△R、第1分割コア31と第2分割コア41とのコア数の総和(コア分割数)をN、第1分割コア31および第2分割コア41のコア角度を2θc[rad]、および中心コア11の半径をrと定義する。この時、コア角度2θcは、θc=π/Nとなる。そして、第1分割コア31の成形部32、および第2分割コア41の成形部42をアンダーカット部86が成形された素材80から引き抜く為の条件(RS≦r)を考慮すると、第1分割コア31および第2分割コア41の半径方向可動距離ΔRは、幾何形状から下記の式(1)で表される。The radius of the
また、第1分割コア31の底面36と斜面37のなす角をθ1[rad]、第2分割コア41の底面46と斜面47のなす角をθ2[rad]と定義すると(図3参照)、θ1=π−θ2の関係がある。そして、図6に示した縮径状態における第1分割コア31と第2分割コア41のオーバーラップ量をOLと定義すると、OLは下記の式(2)で表される。Further, an angle formed between the
ガイドコア21の中心軸線に沿った移動量の必要最小距離をΔHと定義すると、ΔHは下記の式(3)で表される。
If the necessary minimum distance of the movement amount along the central axis of the
上記式(3)に、上記式(1)および(2)を代入することにより、ΔHは、下記の式(4)で表される。 By substituting the above formulas (1) and (2) into the above formula (3), ΔH is expressed by the following formula (4).
図7は、第1分割コア31および第2分割コア41を示す正面模式図である。なお、図7の右図は、図4のA−A断面図を示し、図7の左図は、図5のB−B断面図を示す。第1分割コア31の成形部32の斜面32aと、第1分割コア31の底面36との成す角、及び第2分割コア41の成形部42の斜面42aと第2分割コア41の底面46との成す角をそれぞれθ3[rad]と定義すると、第1分割コア31と第2分割コア41との間の中心軸線の方向における距離Hは、下記の式(5)で表される。FIG. 7 is a schematic front view showing the first divided
上記式(3)および(5)から、必要最小距離ΔHは、下記の式(6)で表される。 From the above equations (3) and (5), the necessary minimum distance ΔH is expressed by the following equation (6).
上記の式(6)に上記の式(3)を代入することにより、θ3は下記の式(7)で表される。By substituting the above equation (3) into the above equation (6), θ 3 is expressed by the following equation (7).
上記の式(1)〜(7)により、アンダーカット部86を素材80に成形する際の各パラメーターを決定することができる。本実施形態では、コア分割数Nが6の場合を示しているが、Nの数は4以上の偶数であればよい。なお、コア分割数Nは、部品点数が少ないことから6であることが好ましい。また、金型部品に作用する力が一方向に集中するのを防ぐため、第1分割コア31の角度θ1は、2π/3≦θ1≦5π/6であることが好ましく、第1分割コア31および第2分割コア41の角度θ3は、π/6≦θ3≦π/3であることが好ましい。Each parameter at the time of shape | molding the undercut
また、本実施形態では、第1分割コア31および第2分割コア41の材質をSKD11とし、中心コア11のガイドピン19およびガイドコア21のガイドピン22の材質をS45Cとしている。このように、第1分割コア31および第2分割コア41の硬度に対し、中心コア11のガイドピン19およびガイドコア21のガイドピン22の硬度が低くなるように材料選定を行うと、硬度の低いガイドピン19、22の方が優先的に摩耗する。そのため、摩耗起因のメンテナンスを行う際、ガイドピン19、22の交換頻度を高めて相対的に高価な第1分割コア31および第2分割コア41の交換頻度を抑えることができる。したがって、摩耗起因による金型コストの上昇を抑えることができる。
In the present embodiment, the material of the first divided
以上に説明した本実施形態によれば、縮径状態において第1分割コア31と第2分割コア41とが重なるように配置され、中心コア11が、第2分割コア41の斜面47に対して第1分割コア31の斜面37を押し当てるので、第1分割コア31および第2分割コア41が互いに摺接しながら径方向外側に向かって移動する。
また、第1分割コア31の成形部32が斜面32aを有し、第2分割コア41の成形部42が斜面42aを有しているので、上部成形金型10を素材80から中心軸線方向に沿って引き抜く際に、第1分割コア31および第2分割コア41は径方向内側に移動する。
したがって、アンダーカットを成形する金型のスライド機構を簡易なものとすることができるので、低コストに、アンダーカット部86を素材80に成形することができる。According to the present embodiment described above, the first divided
In addition, since the
Therefore, the mold slide mechanism for forming the undercut can be simplified, and the undercut
ここで、従来技術では、アンダーカット部を有する厚肉の成形品を成形する場合、切削加工により、厚肉の素材からアンダーカット部を有する厚肉の成形品を成形している。これに対して、本実施形態では、アンダーカット部86を素材80に成形するとともに、素材80を増肉させることができる。そのため、例えば、薄肉の素材から、アンダーカット部を有する厚肉の成形品を成形することができる。したがって、プレス加工により、アンダーカット部を有する厚肉の成形品を成形することができるので、コスト低減を図ることができる。
Here, in the prior art, when a thick molded product having an undercut portion is formed, a thick molded product having an undercut portion is formed from a thick material by cutting. On the other hand, in the present embodiment, the undercut
[成形金型の変形例]
本実施形態では、円環形状の成形コアを第1分割コアと第2分割コアとに分割する場合を示した。しかしながら、平面視で多角形状を有する成形コアを、第1分割コアと第2分割コアとに分割してもよい。例えば、図8に示すように、平面視して六角形の成形コアを、3つの第1分割コアと、3つの第2分割コアとに分割してもよい。このように、多角形状を有する成形コアを分割する場合には、その多角形の頂点の数は偶数である必要がある。なお、多角形の頂点の数が、第1分割コア31と第2分割コア41とを合計した数に等しい場合は、第1分割コア31および第2分割コア41の半径方向可動距離ΔRを小さくするため、中心コア11の中心軸線CLと多角形の頂点が成す面上に、各ガイドピン22の軸中心を配置するのが好ましい。[Modification of mold]
In this embodiment, the case where the annular shaped core is divided into the first divided core and the second divided core is shown. However, a molded core having a polygonal shape in plan view may be divided into a first divided core and a second divided core. For example, as shown in FIG. 8, a hexagonal molded core in plan view may be divided into three first divided cores and three second divided cores. Thus, when dividing | segmenting the shaping | molding core which has a polygonal shape, the number of the vertices of the polygon needs to be an even number. When the number of vertices of the polygon is equal to the total number of the first divided
また、本実施形態では、押し込み金型70が素材80の上端面82aを押圧して、素材80を増肉することにより、アンダーカット部86を成形する場合を示した。しかしながら、図9Aおよび図9Bに示すように、素材80の縦壁部82に予め段部82bを成形しておき、先端に斜面を設けた押し込み金型70を縦壁部82と下部成形金型60の側壁部62との間に押し込むことにより、素材80の縦壁部82を第1分割コア31の成形部32および第2分割コア41の成形部42に沿った形状としてもよい。この場合にも、アンダーカット部86を素材80に成形することができる。
Moreover, in this embodiment, the case where the undercut
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る成形金型200について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより、以下での重複説明を省略する。(Second Embodiment)
Next, a molding die 200 according to the second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the component same as the component mentioned above, the duplicate description below is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
図10A〜図10Dは、本実施形態に係る成形金型200を示す縦断面図である。図10Aに示すように、成形金型200は、ガイドコア21の下端に、円柱形状のパンチ部227が設けられている点、および下部成形金型260の側壁部62の下端に段部263が設けられている点で、上記第1実施形態に係る成形金型1と異なっている。
また、上記第1実施形態では、底壁部84に穴が設けられていない素材80にアンダーカット部86を成形する場合を示した。これに対して、本実施形態に係る成形金型200は、円孔が設けられた底壁部284を有する素材280に、アンダーカット部86およびボス部285を成形する際に用いられる(図10D参照)。10A to 10D are longitudinal sectional views showing the molding die 200 according to this embodiment. As shown in FIG. 10A, the molding die 200 has a
Moreover, in the said 1st Embodiment, the case where the undercut
図10A〜図10Dを用いて、素材280に、アンダーカット部86およびボス部285を成形する方法について説明する。まず、図10Aに示すように、素材280の底壁部284が下部成形金型260の段部263に当接するように、素材280を下部成形金型260に載置する。その後、素材280に上部成形金型210を挿入し、パンチ部227を素材280の底壁部284に当接させる。
A method of forming the undercut
続いて、図10Bに示すように、中心コア11を下降させる。この際、パンチ部227の上面227aに第2分割コア41の底面46が当接するので、第2分割コア41の中心軸線方向に沿った移動が規制される。そのため、中心コア11を下降させることにより、第1分割コア31は第2分割コア41に押し当てられる。これにより、第1分割コア31および第2分割コア41は、径方向外側に向かって拡径し始める。そして、第1分割コア31および第2分割コア41が拡径状態に達すると、中心コア11の加圧力が、第1分割コア31および第2分割コア41を介してパンチ部227に伝わる。
Subsequently, as shown in FIG. 10B, the
続いて、図10Bに示す状態からさらに中心コア11を押込むと、図10Cに示すように、素材280の底壁部284はパンチ部227により穴広げ成形され、ボス部285が成形される。その後、第1実施形態と同様に、押し込み金型70を下降させて素材280の上端面82aを押圧することにより、図10Dに示すように、素材280にアンダーカット部86を成形する。なお、これ以降は、第1実施形態と同様の為、説明を省略する。
Subsequently, when the
上述の成形方法により、素材280にアンダーカット部86およびボス部285を成形することができる。なお、素材280の代わりに、円孔を有する円板を用いることもできる。この場合、上記円板は、パンチ部227、第1分割コア31の底面36、第2分割コア41の底面46、及び下部成形金型260によりカップ絞りされ、図10Cの状態に成形される。
The undercut
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る成形金型300について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより、以下での重複説明を省略する。(Third embodiment)
Next, a molding die 300 according to the third embodiment of the present invention will be described. In addition, about the component same as the component mentioned above, the duplicate description below is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
図11A〜図11Dは、本実施形態に係る成形金型300を示す縦断面図である。図11Aに示すように、成形金型300では、上部成形金型310が、曲面形状(凸曲面)の成形部332を有する第1分割コア331と、曲面形状(凸曲面)の成形部342を有する第2分割コア341と、ガイドコア21の下端に設けられた半球状のパンチ部327とを有する。また、成形金型300では、下部成形金型360に湾曲部364(凹曲面)が設けられている。
FIG. 11A to FIG. 11D are longitudinal sectional views showing a molding die 300 according to this embodiment. As shown in FIG. 11A, in the molding die 300, the upper molding die 310 includes a first divided
上記第1実施形態では、カップ状の素材80の縦壁部82を増肉することによりアンダーカット部86を成形する場合を示したが、本実施形態では、第1分割コア331および第2分割コア341が素材380の内面を押圧することによりアンダーカット部386を成形すると共に、素材380の縦壁部82の上端面82aを押込み金型70で押込むことにより、アンダーカット部386の減肉を抑制する。
Although the case where the undercut
図11A〜図11Dを用いて、素材380にアンダーカット部386を成形する方法について説明する。まず、図11Aに示すように、中心軸線に対して直交する方向に窪んだ湾曲部364が形成された下部成形金型360内に、素材380をセットする。なお、素材380では、球体状の張出し形状をプレス成形するため、素材380の底壁部384は、半球状に予備成形されている。そして、上部成形金型310を下降させると、パンチ部327が素材380の底壁部384に当接する。
A method of forming the undercut
図11Bは、図11Aに示す状態から、中心コア11を下死点まで下降させた状態を示す図である。図11Bに示すように、中心コア11が下死点まで到達すると、第1分割コア331および第2分割コア341は拡径状態になる。第1分割コア331および第2分割コア341が拡径状態となることにより、素材380の縦壁部82の一部が下部成形金型360の湾曲部364に押し込まれて屈曲する。
FIG. 11B is a diagram showing a state where the
さらに、中心コア11の下降、及び第1分割コア331および第2分割コア341の拡径動作に連動して、押込み金型70を下降させ、素材380の縦壁部82の上端面82aを押込むことにより、素材380の縦壁部82の材料を、素材380の屈曲部へ流動させながらアンダーカット部386を成形する。そして、素材380の縦壁部82の上端面82aの押込み量をコントロールすることで、アンダーカット部386の板厚の減肉を抑制することができる。
Further, in conjunction with the lowering of the
続いて、図11Cに示すように、中心軸線に沿って、押込み金型70を上昇させるとともに、中心コア11を上昇させる。この際、第1分割コア331および第2分割コア341は、中心コア11の上昇に伴って縮径するので、成形後の素材380から上部成形金型310を引き抜くことができる。また、図11Dに示すように、下部成形金型360は、中心軸線を通る面で2分割されており、径方向への移動機構(不図示)を用いて下部成形金型360を径方向外側に移動させることで、素材380を取り出すことができる。本実施形態によれば、カップの底に球体状の張出し形状を有し、かつ厚みが均一な成形品を得ることができる。
Subsequently, as shown in FIG. 11C, the
本実施形態では、成形後の素材380を取り出すため、下部成形金型360を分割構造とする場合を示した。しかしながら、図12に示すように、下部成形金型360を、中心軸線に垂直かつ湾曲部364を通る面で分割してもよい。すなわち、下部成形金型360が、第1分割下部成形金型360aと、第2分割下部成形金型360bとから構成されてもよい。この場合、成形後の素材380の取り出しに際し、下部成形金型360を径方向へ移動させる移動機構は必要なく、中心軸線に沿って、中心コア11、押込み金型70、第1分割下部成形金型360aを移動させるだけで、成形後の素材380を取り出すことができる。
In the present embodiment, the case where the lower molding die 360 has a split structure in order to take out the
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態に係る成形金型400について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより以下での重複説明を省略する。(Fourth embodiment)
Next, a molding die 400 according to the fourth embodiment of the present invention will be described. In addition, about the component same as the component mentioned above, the duplicate description below is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
図13は、本実施形態に係る成形金型400を示す縦断面図である。図13に示すように、成形金型400では、上部成形金型410が分割コア駆動機構451を有する点で、第3実施形態に係る成形金型300と異なっている。
FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing a molding die 400 according to this embodiment. As shown in FIG. 13, the molding die 400 is different from the molding die 300 according to the third embodiment in that the upper molding die 410 has a split
第3実施形態では、第1分割コア331および第2分割コア341の縮径は、素材380のアンダーカット部386との接触により生じていたが(第1、第2実施形態についても同様)、本実施形態では、分割コア駆動機構451を用いることで第1分割コア331および第2分割コア341の縮径動作を行う。
In the third embodiment, the diameters of the first divided
量産への適用時には、中心コア11の動作速度を上げる必要があり、例えば、第3実施形態に係る成形金型300では、図14に示すように、中心コア11の下降の反動で、第1分割コア331および第2分割コア341が素材380に挿入される前に拡径状態となる可能性がある。この場合、第1分割コア331および第2分割コア341が素材380の縦壁部82の上端面82aに接触し、プレス装置の異常停止を招いてしまう。また、素材380のアンダーカット部386の表面精度が性能に影響を及ぼす製品においては、縮径時の第1分割コア331および第2分割コア341との接触は好ましくない。
At the time of application to mass production, it is necessary to increase the operating speed of the
そこで、図13に示す分割コア駆動機構451を用いることにより、無負荷状態で縮径状態を保つことができる。分割コア駆動機構451として、例えば、コイルバネ、ソレノイドなどを用いることができる。また、大型の部品成形においては、油圧機構を用いてもよい。
Therefore, by using the split
以上、本発明の各実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲がこれらの実施形態のみに限定されるものではない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, these embodiment was shown as an example and the range of this invention is not limited only to these embodiment. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope of the present invention and the gist thereof, and are also included in the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
例えば、上記第1実施形態では、下部成形金型60を固定し、中心コア11及び押込み金型70を移動させることで素材80を所定の形状に成形したが、中心コア11及び押込み金型70を固定とし、下部成形金型60を上昇させてもよい。また、中心コア11、押込み金型70、下部成形金型60の全てを独立して駆動することにより、素材80を所定の形状に成形してもよい。
For example, in the first embodiment, the lower molding die 60 is fixed, and the
また、例えば、上記の各実施形態では、カップ状の素材にアンダーカット部を成形する方法を示したが、本発明に係る成形金型を用いて中空のパイプの内面にアンダーカット部を成形してもよい。 Further, for example, in each of the above embodiments, the method of forming the undercut portion on the cup-shaped material has been shown. However, the undercut portion is formed on the inner surface of the hollow pipe using the molding die according to the present invention. May be.
本発明によれば、低コストにアンダーカット部を有する成形品を成形することができる、成形金型およびアンダーカット成形方法を提供することができる。従って、本発明は、産業上の利用可能性を十分に具備するものである。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the shaping | molding die and undercut shaping | molding method which can shape | mold the molded article which has an undercut part at low cost can be provided. Therefore, the present invention has sufficient industrial applicability.
1: 成形金型(第1実施形態)
10: 上部成形金型
11: 中心コア(金型本体)
11a: 中心コア外周面
11b: 底面
12: ボス部
13: 取り付け穴(挿入穴)
14: 段部
15: 溝部(スライド溝)
16: 突き当て面
17: 取り付け穴(挿入穴)
18: 切欠き部(凹部)
19: ガイドピン(第1ガイド部)
21: ガイドコア(可動軸部材)
22: ガイドピン(第2ガイド部)
23: ストッパ
31: 第1分割コア
32: 成形部
32a: 成形部の斜面(成形面)
32b: 成形部の垂直面
33: 第1分割コアの凸部
34: 第1分割コアの切欠き部
35: 第1分割コアの上面
36: 第1分割コアの底面
37: 第1分割コアの斜面(第1斜面)
38: 取り付け穴(第1収容部)
41: 第2分割コア
42: 第2分割コアの成形部
42a: 成形部の斜面(成形面)
42b: 成形部の垂直面
43: 第2分割コアの凸部
44: 第2分割コアの切り欠き部
45: 第2分割コアの上面
46: 第2分割コアの底面
47: 第2分割コアの斜面(第1分割コア31との合わせ面:第2斜面)
48: 取り付け穴(第2収容部)
60: 下部成形金型
61: 底部
62: 側壁部
70: 押込み金型
80: 素材
82: 縦壁部
82a: 縦壁部の上端面
84: 底壁部
86: アンダーカット部
CL: 中心軸線(移動軸線)1: Mold (first embodiment)
10: Upper mold 11: Central core (mold body)
11a: Center core outer
14: Step 15: Groove (slide groove)
16: Abutting surface 17: Mounting hole (insertion hole)
18: Notch (recess)
19: Guide pin (first guide part)
21: Guide core (movable shaft member)
22: Guide pin (second guide part)
23: Stopper 31: First split core 32: Molded
32b: Vertical surface of the molding part 33: Protruding part of the first divided core 34: Notch part of the first divided core 35: Upper surface of the first divided core 36: Bottom surface of the first divided core 37: Slope of the first divided core (First slope)
38: Mounting hole (first housing part)
41: 2nd division | segmentation core 42: Molding
42b: Vertical surface of the molding part 43: Convex part of the second split core 44: Notch part of the second split core 45: Top face of the second split core 46: Bottom face of the second split core 47: Slope of the second split core (Mating surface with first divided core 31: second slope)
48: Mounting hole (second housing part)
60: Lower molding die 61: Bottom portion 62: Side wall portion 70: Pushing die 80: Material 82:
Claims (7)
前記下部成形金型の前記側壁部に平行な軸線に沿って前記下部成形金型の前記底部に向かって移動自在な上部成形金型と;
前記下部成形金型の前記側壁部と前記上部成形金型との間を前記軸線に沿って前記下部成形金型の前記底部に向かって移動自在な押し込み金型と;
を備え、
前記上部成形金型が、
中心軸線が前記軸線と一致する状態で、前記軸線に沿って前記下部成形金型の前記底部に向かって移動自在に設けられた金型本体と、
前記金型本体の底面に当接する上面を有し、且つ前記軸線を中心として放射状に延びる方向に沿って移動自在に設けられた第1分割コアと、
中心軸線が前記軸線と一致する状態で、前記金型本体の前記底面から下方に離脱不能に且つ前記軸線に沿って前記金型本体の前記底面から内部に挿入自在に設けられた可動軸部材と、
前記軸線を中心として前記可動軸部材の下端から放射状に延びる方向に沿って移動自在に設けられた第2分割コアと
を有し、
前記第1及び前記第2分割コアが、前記軸線の周りに交互に配置されており、
前記第1及び前記第2分割コアのそれぞれが、前記延びる方向に沿って前記軸線から離れるにしたがって、前記金型本体より離間する成形面を有し、
前記可動軸部材が前記金型本体から最も露出している状態において、前記金型本体の外縁の内側に前記第1及び前記第2分割コアが存在し、前記第2分割コアが前記第1分割コアより下方に配置され、
前記可動軸部材が前記金型本体の前記内部に挿入される過程において、前記第2分割コアが前記第1分割コアと摺接しながら前記金型本体の前記底面に向かって接近することにより、前記第1及び前記第2分割コアは、前記第1および前記第2分割コアの前記成形面が前記金型本体の前記外縁の外側に突出する位置まで、それぞれ移動する
ことを特徴とする成形金型。 A lower mold having a bottom and side walls;
An upper mold that is movable toward the bottom of the lower mold along an axis parallel to the side wall of the lower mold;
A pressing mold movable between the side wall portion of the lower molding die and the upper molding die along the axis line toward the bottom portion of the lower molding die;
With
The upper mold is
A mold body provided movably along the axis toward the bottom of the lower molding die in a state where a central axis coincides with the axis;
Have a top surface which abuts against the bottom surface of the mold body, and the first split cores provided movably and along a direction extending radially about said axis,
A movable shaft member provided in a state in which a central axis coincides with the axis so as not to be able to be detached downward from the bottom surface of the mold body and to be inserted into the mold body from the bottom surface along the axis. ,
A second split core provided movably along a direction extending radially from the lower end of the movable shaft member around the axis,
The first and second divided cores are alternately arranged around the axis,
Each of the first and second split cores has a molding surface that is separated from the mold body as it is separated from the axis along the extending direction,
In a state where the movable shaft member is most exposed from the mold body, the first and second divided cores exist inside the outer edge of the mold body, and the second divided core is the first divided core. Placed below the core,
In the process in which the movable shaft member is inserted into the mold body, the second divided core approaches the bottom surface of the mold body while being in sliding contact with the first divided core. The first and second split cores move to positions where the molding surfaces of the first and second split cores protrude to the outside of the outer edge of the mold body, respectively. .
前記第2分割コアが、前記第1分割コアとの合わせ面であって、前記第1分割コアの前記第1斜面に接触する第2斜面をさらに有し;
前記可動軸部材が前記金型本体から最も露出している状態において、前記第1分割コアの前記第1斜面の一部が前記第2分割コアの前記第2斜面に重なっており;
前記可動軸部材が前記金型本体の内部に挿入される過程において、前記第1分割コアおよび前記第2分割コアは、前記第1分割コアの前記第1斜面と前記第2分割コアの前記第2斜面とが合わさるまで、前記第1分割コアの前記第1斜面と前記第2分割コアの前記第2斜面とが互いに摺接しながら移動する
ことを特徴とする請求項1に記載の成形金型。 The first split core, and in between the upper surface of the first split cores, further comprising a pair of first inclined surfaces continuing to narrow around the upper surface of the first split cores;
The second split core is a mating surface with the first split core, and further includes a second slope that contacts the first slope of the first split core;
In a state where the movable shaft member is most exposed from the mold body, a part of the first slope of the first split core overlaps the second slope of the second split core;
In the process in which the movable shaft member is inserted into the mold body, the first divided core and the second divided core include the first inclined surface of the first divided core and the second divided core. 2. The molding die according to claim 1, wherein the first slope of the first split core and the second slope of the second split core move while being in sliding contact with each other until the two slopes are brought together. .
前記可動軸部材が、円柱形状であるとともに、径方向外側に向かって延在する第2ガイド部を有し;
前記第1分割コアが、
前記第1ガイド部に対し、前記第1ガイド部の延在方向に沿って摺接するとともに、前記第1ガイド部を収容する第1収容部をさらに有し;
前記第2分割コアが、
前記第2ガイド部に対し、前記第2ガイド部の延在方向に沿って摺接するとともに、前記第2ガイド部を収容する第2収容部をさらに有する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の成形金型。The mold body has a cylindrical shape and has a first guide portion extending radially outward;
The movable shaft member has a cylindrical shape and has a second guide portion extending radially outward;
The first divided core is
A first housing portion that slides along the extending direction of the first guide portion with respect to the first guide portion and that houses the first guide portion;
The second divided core is
3. The apparatus according to claim 1, further comprising a second accommodating portion that slidably contacts the second guide portion along an extending direction of the second guide portion and that accommodates the second guide portion. The described mold.
前記第2ガイド部の硬度が、前記第2分割コアの硬度よりも低い
ことを特徴とする請求項3に記載の成形金型。The hardness of the first guide portion is lower than the hardness of the first split core;
The molding die according to claim 3, wherein the hardness of the second guide part is lower than the hardness of the second divided core.
前記第2分割コアが、前記第2分割コアの前記上面に設けられた凸部をさらに有し;
前記金型本体が、前記第1分割コアの前記凸部および前記第2分割コアの前記凸部に当接する突き当て面をさらに有する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の成形金型。The first divided core further has a protrusion provided on the upper surface of the first divided core;
The second divided core further has a protrusion provided on the upper surface of the second divided core;
5. The mold body according to claim 1, further comprising an abutting surface that abuts against the convex portion of the first split core and the convex portion of the second split core. 6. The described mold.
前記底部および前記側壁部に沿って、前記素材を前記下部成形金型に載置する第1工程と;
前記素材の前記開口部内の所定位置で、前記第2分割コアを前記第1分割コアと摺接させながら前記金型本体の前記底面に向かって接近させ、前記第1及び前記第2分割コアの前記成形面を前記金型本体の前記外縁の外側に突出させる第2工程と;
前記押し込み金型を前記素材に当接させながら前記下部成形金型の前記底部に向かって移動させ、前記第1および前記第2分割コアの前記成形面に前記素材の内側側面の一部を当接させる第3工程と;
前記上部成形金型を、前記下部成形金型の前記底部から離れる向きに移動させる第4工程と;
を有することを特徴とするアンダーカット成形方法。A method of forming an undercut portion on a material having an opening using the molding die according to any one of claims 1 to 5,
A first step of placing the material on the lower molding die along the bottom and side walls;
At a predetermined position in the opening of the material, the second divided core is brought close to the bottom surface of the mold body while being in sliding contact with the first divided core, and the first and second divided cores are moved. A second step of projecting the molding surface to the outside of the outer edge of the mold body;
The pressing mold is moved toward the bottom of the lower molding die while abutting against the material, and a part of the inner side surface of the material is applied to the molding surface of the first and second split cores. A third step of contacting;
A fourth step of moving the upper molding die in a direction away from the bottom of the lower molding die;
An undercut molding method characterized by comprising:
前記第3工程で、前記押し込み金型を前記素材の上端面に当接させながら前記下部成形金型の前記底部に向かって移動させる
ことを特徴とする請求項6に記載のアンダーカット成形方法。In the first step, the outer side surface of the material is brought into contact with the side wall portion of the lower molding die;
The undercut molding method according to claim 6, wherein, in the third step, the pressing mold is moved toward the bottom portion of the lower molding die while being brought into contact with the upper end surface of the material.
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